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中科院王建宇:给“嫦娥一号”装上“激光”眼

2013-08-13 08:45
汉水狂客
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  ——比起搞基础研究的科学家,中国科学院上海技术物理所(以下简称上海技物所)研究员王建宇觉得自己更像一个科学工程师。科学家的任务是发现一个个科学原理,而他的目标是通过攻克一个个前沿技术难题,把科学家的一个个梦想变成现实。

  “做自己喜欢做的事,让中国的光电设备遨游太空,做一个实现科学梦想的工程总师。”这是王建宇常说的话,也是他的奋斗目标。

  给“嫦娥一号”装上“激光”眼

  2007年11月28日,中国首颗探月卫星嫦娥一号携带的星载激光高度仪在距离月球表面200公里的绕月轨道上发出第一束激光,并在月球表面踩下第一个“脚印”。这标志着中国人也能用自己的技术绘制立体月球图了。

  这个激光高度仪是王建宇和他带领的科研团队历时三载研制而成的创新成果,“嫦娥”就是靠这副“探月激光眼”来探查月球的地形地貌。

  “用它从卫星上打出一束激光,通过测量激光折返跑的时间和角度,就能计算出月面某一点的相对高度,从而获得月球地面特征的信息。”近日,王建宇在接受笔者采访时解释说,“激光眼”与卫星所载的CCD立体相机相配合,能得到更加精准的全月立体图像。而在不具备拍摄光照条件的月球背面,它更有用武之地。

  然而,让这个身高17厘米、体重15.7公斤的“小家伙”在太空工作却并非易事。此前,由于我国的激光器从未上过天,缺乏相关研制经验,等待王建宇的是一系列技术难题。除了要让激光高度计准确地抓住200公里外月面反射回来的微弱激光信号,他们还要克服太空中真空失重、温差剧变、高压、大能量等问题,这些无一不是“拦路虎”。

  “尤其在研制后期,激光器一进入真空,半个小时就坏掉了,当时那简直是激光高度计的"致命伤"。”回想起当初的情景,王建宇仍历历在目。 为了按时保质完成任务,他与合作伙伴中科院上海光机所研究人员探索激光器的保护,提高空间激光器的可靠性;与中科院半导体所研究人员携手,探讨常规半导体激光二极管如何更好地在空间应用。功夫不负有心人,他们终于克服瓶颈,为激光器穿上了一件特制的“太空服”,成功地将它的寿命提高到1年以上,按时完成正样产品。

  上天后,激光高度计几乎每隔一秒就向月面发射一束激光,“激光足印”的密度每平方公里达到0.87个点,它不断传回包括月球南北极在内的高程数据,填补了国际探月数据的空白。

  激光高度计的研制成功使国内空间激光遥感技术取得重大突破。“十一五”、“十二五”期间,一批与空间激光技术有关的科研项目得到立项,应用于多个国家空间工程任务中。

  而对于王建宇来说,让他自豪的不仅是天上的研究成果,还有这个过程中成长起来的一支有能力自主创新的队伍,因为“这些才是金钱难以衡量的”。

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